Nova terapija raka koju su razvili istraživači Univerziteta Purdue napada tumore tako što prevari ćelije raka da apsorbuju deo RNK koji prirodno blokira deobu ćelija. Kako je objavljeno u Oncogene-u, tumori tretirani novom terapijom nisu se povećali u veličini tokom 21-dnevne studije, dok su netretirani tumori utrostručili veličinu tokom istog vremenskog perioda. Rad je pod naslovom „Prva u klasi potpuno modifikovana verzija miR-34a sa izuzetnom stabilnošću, aktivnošću i antitumorskom efikasnošću“.
Rak može početi skoro bilo gde u ljudskom telu. Karakteriše ga ćelije koje se nekontrolisano dele i koje mogu da ignorišu signale da umru ili prestanu da se dele, pa čak i da izbegnu imuni sistem. Terapija, testirana na modelima miša, kombinuje sistem isporuke koji cilja ćelije raka sa specijalno modifikovanom verzijom mikroRNA-34a, molekula koji deluje „kao kočnice na automobilu“, usporavajući ili zaustavljajući deobu ćelija, rekla je Andrea Kasinski, vodeći autor i Vilijam i Peti Miler vanredni profesor bioloških nauka na Univerzitetu Purdue.
Pored usporavanja ili preokreta rasta tumora, ciljana mikroRNA-34a snažno je potisnula aktivnost najmanje tri gena – MET, CD44 i AKSL – za koje je poznato da izazivaju rak i otpornost na druge terapije raka, tokom najmanje 120 sati. Rezultati pokazuju da bi terapija koja se čeka na patent, najnovija iteracija u više od 15 godina rada usmerena na mikroRNA za uništavanje raka, mogla biti efikasna sama po sebi i u kombinaciji sa postojećim lekovima kada se koristi protiv karcinoma koji su izgradili otpornost na lekove.
„Kada smo dobili podatke, bio sam oduševljen. Uveren sam da je ovaj pristup bolji od trenutnog standarda lečenja i da ima pacijenata koji će imati koristi od ovoga“, rekao je Kasinski, član Instituta za istraživanje raka Purdue.
MikroRNA-34a je kratka dvostruka lanca ribonukleinske kiseline—niz ribonukleinskih kiselina pričvršćenih poput zubaca patent zatvarača duž dužine lanca šećera i fosfata. Dve žice mikroRNK su neravnomerno spojene zajedno, pri čemu jedan niz deluje da vodi proteinski kompleks do radnog mesta u ćeliji, dok je drugi niz uništen.
U zdravim ćelijama, mikroRNA-34a ima u izobilju, ali je njeno prisustvo dramatično smanjeno u mnogim ćelijama raka.
Iako se ideja o ponovnom uvođenju mikroRNA-34a u ćelije raka čini jednostavnom, istraživački tim je morao da prevaziđe mnoge izazove u kreiranju efikasne terapije. Prirodna RNK se brzo razlaže, tako da je poboljšao izdržljivost terapije, tim je stabilizovao mikroRNA-34a dodavanjem nekoliko malih klastera atoma duž dužine lanca.
Tim je modelirao svoje modifikacije na hemijskoj strukturi koju je odobrila FDA, koju su istraživači iz biotehnološke kompanije Alnilam koristili na sličnim kratkim interferirajućim RNK. Eksperimenti na modelima miševa pokazuju da modifikovana mikroRNA-34a traje najmanje 120 sati nakon uvođenja.
Kao bonus, potpuno modifikovana mikroRNA-34a je nevidljiva za imuni sistem, koji bi obično napao dvolančanu RNK uvedenu u telo.
Da bi se osiguralo da modifikovana mikroRNA-34a stigne do ćelija raka, tim je pričvrstio dvostruki lanac na molekul vitamina folata. Površine svih ćelija u našem telu imaju receptore koji se vezuju za folat i uvlače vitamin u ćeliju, ali ćelije kod mnogih karcinoma — dojke, pluća, jajnika i grlića materice — imaju daleko više folatnih receptora na svojoj ćelijskoj površini nego zdrave ćelije. .
Sićušna mikroRNA-34a i jedinjenje folata prodiru u gusto tkivo tumora i vezuju se za receptor folata na površini ćelije. Zatim se uvlači unutra u malu vrećicu ćelijske membrane koja se zove vezikula. Jednom u ćeliji, deo mikroRNA-34a je u stanju da pobegne iz vezikule i usporava deobu ćelije.
Ciljana specifičnost terapije smanjuje količinu jedinjenja koja se mora primeniti da bi bila efikasna, što zauzvrat smanjuje potencijalnu toksičnost, neželjene efekte i troškove. Tim takođe može pripremiti zasebnu verziju, koja cilja na različite receptore na površini ćelije, za ćelije raka prostate, koje ne proizvode prekomerne receptore folata. Kasinski i njen tim su uvereni u vrednost najnovije iteracije i pripremiće se za klinička ispitivanja.
U Purdueu, Kasinski su se u istraživanju pridružili Philip S. Lov, predsednički stipendista za otkrivanje lekova, Ralph C. Corlei uvaženi profesor hemije i pronalazač leka Citaluk koji je odobrila FDA; Nadia A. Lanman, istraživač-docent; Ahmed M. Abdelaal, prvi autor i diplomirani student u laboratoriji Kasinskog; i istraživači Harish Kothandaraman, Kasireddi Sudarshan, Shreias Iier i Ikjot S. Sohal.
Kasinski je otkrio inovaciju Kancelariji za komercijalizaciju tehnologije Purdue Innovates, koja je podnela prijavu patenta na IP.
